UNIVERSIDAD NACIONAL
SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSGRADO FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
ESCUELA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN CIENCIAS MARINAS Y COSTERAS
ANÁLISIS ECOLÓGICO DE LOS ARRECIFES ROCOSOS DE LA RESERVA NATURAL ABSOLUTA CABO BLANCO EN COSTA RICA,
COMO BASE PARA RECOMENDACIONES DE MANEJO
Por ANDRÉS JIMÉNEZ SOLERA
Heredia, Costa Rica. 2021
Tesis sometida a consideración del Tribunal Examinador del Programa Maestría en Ciencias Marinas y Costeras para optar al grado de Magíster Scientiae en
Ciencias Marinas y Costeras con énfasis en Manejo de Recursos Marinos y Costeros
ANÁLISIS ECOLÓGICO DE LOS ARRECIFES ROCOSOS DE LA RESERVA NATURAL ABSOLUTA CABO BLANCO EN COSTA RICA, COMO BASE PARA
RECOMENDACIONES DE MANEJO
ANDRES JIMÉNEZ SOLERA
Tesis presentada para optar al grado de Magíster Scientiae en Ciencias Marinas y Costeras con énfasis en manejo de los recursos marinos y costeros. Cumple con
los requisitos establecidos por el Sistema de Estudios de Posgrado de la Universidad Nacional. Heredia. Costa Rica
MIEMBROS DEL TRIBUNAL EXAMINADOR
Ph. D. Luis A. Miranda Calderón
Representante del Consejo Central de Posgrado
M.Sc. Cristian Fonseca Rodríguez Coordinador del programa de posgrado
Ph.D. Karol Ulate Naranjo Tutora de tesis
Ph.D. Andrea García Rojas Miembro del Comité Asesor
M.Sc. Juan Pablo Salazar Ceciliano Miembro del Comité Asesor
Andrés Jiménez Solera Sustentante
I
RESUMEN
La Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco se localiza en el extremo sur de la Península de Nicoya, Costa Rica. Es la única área protegida del país bajo la categoría de protección absoluta en su área marina, restringiendo incluso el buceo recreativo. El objetivo de esta investigación fue evaluar el estado de conservación de las comunidades ecológicas de los arrecifes rocosos de la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco comparándolo con otras áreas cercanas con el fin de identificar el estado de salud del ecosistema y así proponer acciones de manejo que permitan mejorar la protección del ecosistema. Se utilizó la metodología del PRONAMEC para Formaciones Coralinas el cual se modificó para ajustarlo a arrecifes rocosos. Se realizaron muestreos a dos profundidades:
somero (-5 m) y profundo (-20 m) tanto en la Reserva Cabo Blanco como en la Isla Tortuga la cual es un sitio sin protección por parte del SINAC, y en el bajo Tortilla que es sitio utilizado para el buceo y pesca, ubicado frente a las costas de la comunidad de Malpaís cerca de la Reserva Cabo Blanco el cual se consideró como un sitio sombrilla. En la Reserva Cabo Blanco se registraron 43 especies de macroinvertebrados dominadas por suspensívoros y filtradores especialmente ascidias y octocorales; y 47 especies de vertebrados dominado por especies macroinvertívoras como cirujanos y loros; la mayor riqueza de peces piscívoros fue registrada en la Reserva Cabo Blanco; donde la biomasa obtenida fue de 9,28 ton.ha-1; la abundancia de la especie jurel ojón (Caranx sexfaciatus) aumentó considerablemente en los aportes de biomasa. El índice de salud del arrecife para la Reserva Cabo Blanco fue positivo (0,40), pero por debajo de los obtenidos en el PN Cabo Pulmo e Islas Marías en el pacífico mexicano. Por los aportes de biomasa, abundancia y talla de especies de interés como erizos y vertebrados piscívoros, y el valor del índice de salud, se considera saludable el arrecife de la Reserva Cabo Blanco. Se recomienda el monitoreo anual de los sitios estudiados, así como mejoras las acciones de control y protección del arrecife para mantener las condiciones actuales del área protegida.
Palabras clave: Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, arrecifes rocosos, integridad ecológica, Isla Tortuga, monitoreo ecológico, PRONAMEC.
II
ABSTRACT
The Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco is located at the southern end of the Nicoya Peninsula, Costa Rica, and it is the only protected area of the country under the category of absolute protection in its marine area, restricting even recreational diving. The objective of this research was to assess the conservation status of the ecological communities of the rocky reefs of Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, comparing against other areas, in order to assess the health of the marine protected area, and to propose management actions to improve the protection of the ecosystem. The PRONAMEC methodology for Coral Formations was used, which was modified to fit rocky reefs.
Sampling was carried out at two depths: shallow (-5m) and deep (-20m) in the Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, Isla Tortuga which is an unprotected site by SINAC, and in the Bajo Tortilla which is a site used for diving and fishing, located in from the coast of the Malpaís community near to Reserva Cabo Blanco it was considered an umbrella site. In the Reserva Cabo Blanco 43 species of macroinvertebrates were registered, dominated specially by suspense and filterers as ascidia and octocoral; and 47 species of vertebrates dominated by macroinvertivorous fish species such as surgeons and parrots; the greatest richness of piscivorous fish was recorded in the Reserva Cabo Blanco; where the biomass obtained was 9,28 ton.ha-1; the abundance of the specie Bigeye trevally (Caranx sexfaciatus) increased considerably in biomass inputs. The health index of the reef for the Reserva Cabo Blanco was positive (0.40), but low of those obtained in the PN Cabo Pulmo and Islas Marías in the Mexican Pacific. For the contributions of biomass, abundance and size of species of interest such as sea urchins and piscivorous vertebrates, and the value of the health index, the reef of the Reserva Cabo Blanco is considered healthy. Annual monitoring of the sites studied is recommended, as well as improvements to reef control and protection actions to maintain current protected area conditions.
Key words: Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, Rocky reefs, ecological integrity, ecological monitoring, Isla Tortuga, PRONAMEC.
III
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Nacional de Costa Rica, por financiar y por permitirme ser parte del proyecto SIA:0592-16 llamado: “Estado de salud de los ecosistemas de arrecifes rocosos de las áreas marinas protegidas en el Pacífico Norte costarricense” sin lo cual hubiese sido imposible realizar esta tesis.
A Karol Ulate Naranjo, tutora de esta tesis, por todo el soporte invaluable en el análisis de datos, consejos de redacción, paciencia, apoyo emocional, y experticia que me guio en la conclusión de esta tesis.
A Fausto Arias, por compartir su conocimiento en peces y buceo y el apoyo en el análisis de datos.
A Andrea García y Juan Salazar, lectores de esta tesis, por su tiempo y disponibilidad y sobre todo por su ayuda en la conclusión de esta tesis.
A Hannia Vega por sus aportes y apoyo para la conclusión de esta tesis.
A Cindy Camara, Juan Pinto y su capitán de embarcación Alonso Briceño de la empresa de buceo Iguana Divers por el profesionalismo y apoyo en los buceos.
A Norma Rodríguez, directora de áreas protegidas del Área de Conservación Tempisque cuando inicié la maestría, quien me impulsó para aventurarme en el postgrado.
A Nelson Marín Mora directo del Área de Conservación Tempisque por autorizar mi participación como funcionario del SINAC en el postgrado.
A Mauricio Méndez director técnico del Área de Conservación Tempisque por el apoyo como fiador dentro de los contratos de estudio con el SINAC requeridos para cursar el postgrado.
A los compañeros del SINAC que participaron en los buceos Yamileth Cubero y Roberto Cubero.
A todo el equipo y profesores de la maestría.
IV
DEDICATORIA
A mi madre Miriam Solera Carranza, a mi padre Uribe Jiménez Retana, a mis hermanas Laura Jiménez Solera, Nancy Jiménez Solera, Teresita Jiménez Solera y Silvia Jiménez Solera, quienes son el impulso para salir adelante cada día.
A mi gran amigo Jorge Castro Madrigal por todo el apoyo que me brindó durante el proceso del postgrado.
V
CONTENIDO
RESUMEN ... I ABSTRACT ... II AGRADECIMIENTOS ... III DEDICATORIA ... IV CONTENIDO ... V LISTA DE FIGURAS ... VII LISTA DE CUADROS ... IX LISTA DE ABREVIATURAS ... X DESCRIPTORES ... XI
INTRODUCCIÓN ... 1
Antecedentes ... 4
Justificación ... 8
El problema ... 10
Objetivos ... 11
General ... 11
Específicos ... 11
MARCO TEÓRICO ... 13
Costa Rica y su ambiente marino: ... 13
Biodiversidad marina de Costa Rica: ... 14
Sobre los sistemas arrecifales de CR y la RCB: ... 15
Peces y macroinvertebrados como indicadores de la salud de los arrecifes ... 18
Importancia del monitoreo ecológico a nivel comunitario: ... 19
MARCO METODOLÓGICO ... 21
Descripción y ubicación del área de estudio ... 21
Sitios de muestreo ... 23
Metodología ... 24
Técnicas de recolección de datos ... 25
Peces: ... 25
Macroinvertebrados: ... 26
Cobertura de macroinvertebrados sésiles coloniales. ... 28
Técnicas de análisis de datos biológicos ... 28
VI
Análisis descriptivo de la fauna: ... 28
Análisis espacial de la fauna: ... 29
Análisis de datos oceanográficos: ... 32
Efectos de los regímenes de protección sobre los parámetros poblaciones ... 32
Índice de salud del arrecife ... 33
RESULTADOS ... 34
Análisis descriptivo de los parámetros poblacionales ... 35
Riqueza de macroinvertebrados... 35
Riqueza de vertebrados: ... 36
Cobertura promedio de macroinvertebrados sésiles coloniales ... 37
Densidad promedio de macroinvertebrados ... 37
Biomasa de vertebrados ... 39
Análisis de dominancia de macroinvertebrados ... 40
Análisis de dominancia de vertebrados ... 44
Análisis espacial de la fauna ... 49
Análisis multidimensional no métrico (n-MDS) ... 49
Índice de diversidad (Shannon-Weinner H´) ... 52
Análisis de datos oceanográficos: ... 53
Temperatura superficial del agua ... 53
Concentración de clorofila ... 54
Efectos de los regímenes de protección sobre los parámetros poblaciones... 55
Invertebrados (Erizos): ... 55
Aporte de biomasa promedio de peces de importancia comercial: ... 57
Índice de salud del arrecife ... 58
DISCUSIÓN ... 59
CONCLUSIONES ... 71
RECOMENDACIONES ... 74
LITERATURA CITADA ... 76
ANEXOS: ... 86
Lista de especies de vertebrados registrados en el área de estudio ... 86
Lista de especies de macroinvertebrados registrados en el área de estudio ... 88
VII
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Ubicación de las Áreas de Conservación Guanacaste y Tempisque ... 16 Figura 2: Ubicación de puntos de muestreo en la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, Bajo Tortilla frente a Malpaís y en la Isla Tortuga. ... 23 Figura 3: Promedio de riqueza de especies de macroinvertebrados en los arrecifes
rocosos dentro de los sitios muestreados. ... 35 Figura 4: Promedio de riqueza de especies de vertebrados en los arrecifes rocosos de los sitios muestreados. ... 36 Figura 5: Cobertura promedio de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos de los sitios muestreados. ... 37 Figura 6: Densidad promedio de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos de los sitios muestreados. ... 38 Figura 7: Biomasa de vertebrados en los arrecifes rocosos de los sitios muestreados. ... 39 Figura 8: Dominancia de macroinvertebrados en arrecifes rocosos de FRCB somero según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 40 Figura 9: Dominancia de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos de FRCB profundo según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 41 Figura 10: Dominancia de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos del ecosistema FRCB según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales.
... 41 Figura 11: Dominancia de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos del sitio SRCB profundo según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y
Ocasionales. ... 42 Figura 12: Dominancia de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos del sitio RCB somero según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales.
... 42 Figura 13: Dominancia de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos del sitio RCB profundo según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y
Ocasionales. ... 43 Figura 14: Dominancia de macroinvertebrados en los arrecifes rocosos del ecosistema RCB según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. . 43 Figura 15: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del sitio FRCB somero según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 45 Figura 16: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del sitio FRCB profundo según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 45
VIII
Figura 17: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del ecosistema FRCB según las categorías de especies Dominantes. ... 46 Figura 18: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del sitio SRCB profundo según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 46 Figura 19: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del sitio RCB somero según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 47 Figura 20: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del sitio RCB profundo según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 47 Figura 21: Dominancia de vertebrados en los arrecifes rocosos del sitio RCB general según las categorías de especies Dominantes, Frecuentes, Raras y Ocasionales. ... 48 Figura 22: Análisis no métrico multidimensional con el índice de similitud cuantitativa Bray- Curtis para el grupo de invertebrados en los arrecifes rocoso del área de estudio. ... 49 Figura 23: Análisis no métrico multidimensional con el índice de similitud cuantitativa Bray- Curtis para el grupo de vertebrados en los arrecifes rocosos del área de estudio. ... 50 Figura 24: Análisis no métrico multidimensional con el índice de similitud cuantitativa Bray- Curtis para el conjunto de organismo por sitio en los arrecifes rocosos del área de estudio.
... 51 Figura 25: Distribución de la temperatura promedio de la superficie del mar durante los años 2018 y 2019 en el área de estudio. ... 53 Figura 26: Concentración de clorofila promedio en los sitios de muestreo durante los años 2018 y 2019 en el área de estudio. ... 54 Figura 27: Histograma de tallas de Diadema mexicanum en los arrecifes rocosos del área de estudio. ... 55 Figura 28: Histograma de tallas de Eucidaris thouarsii en los arrecifes rocoso del área de estudio ... 56 Figura 29: Aporte de biomasa promedio (ton.ha-1) de peces de importancia comercial en los arrecifes rocosos del área de estudio. ... 57 Figura 30: Índice de salud de los arrecifes rocosos evaluados en la zona de estudio. ... 58
IX
LISTA DE CUADROS
Cuadro 1: Sitios de muestreo, ubicación y área muestreada m² en arrecifes rocosos investigados ... 25 Cuadro 2: Sitios muestreados, área monitoreada y número de especies registradas en la zona de estudio. ... 34 Cuadro 3: Riqueza, abundancia e índice de diversidad Shannon-Wiener para la fauna marina en los arrecifes rocosos de los sitios de estudio, para el mes de junio 2018 y marzo 2019. ... 52 Cuadro 4: Riqueza, abundancia e índice de diversidad Shannon-Wiener para los
vertebrados en los arrecifes rocosos de los sitios RCB y FRCB, para el mes de junio 2018 y marzo 2019. ... 52 Cuadro 5: Riqueza, abundancia e índice de diversidad Shannon-Wiener para los
macroinvertebrados en los arrecifes rocosos de los sitios RCB y FRCB, para el mes de junio 2018 y marzo 2019. ... 52
X
LISTA DE ABREVIATURAS
ACG Área de Conservación Guanacaste
ACT Área de Consevación Tempisque
AMM Área marina de manejo
AMMCB Área Marina de Manejo Cabo Blanco
AMP Área marina protegida
AMPR Área marina de pesca responsable
AMPRPT Área Marina de Pesca Rsponsable Paquera-Tambor
ASP Área silvestre protegida
CR Costa Rica
FAO Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura
FRCB Fuera de la Reserva Cabo Blanco
INCOPESCA Instituto Costarricense de Pesca y Acuicultura
IRH Índice de salud del arrecife
km Kilómetro
m2 Metro cuadrado
m³ Metro cúbico
mg Miligramos
nMDS Método Multidimencional no-métrico
NOOA Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica
Org Organismo
OTUs Unidades Taxonómicas Operativas
PRONAMEC Programa Nacional de Monitoreo Ecológico
PTO Pacífico Oriental Tropical
RCB Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco
RNA Reserva Natural Absoluta
SINAC Sistema Nacional de Áreas de Conservación
XI
DESCRIPTORES
Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, Área Marina de Manejo Cabo Blanco, Isla Tortuga, Arrecifes rocosos, integridad ecológica, monitoreo ecológico, PRONAMEC
1 INTRODUCCIÓN
El actual deterioro ambiental del planeta y las altas tasas de pérdida de biodiversidad ameritan que los espacios naturales protegidos, estén manejados de forma efectiva. Para lograr esto es necesario tomar en cuenta la alta complejidad que caracteriza a los sistemas ecológicos, aunado al insuficiente bagaje de conocimiento que existe sobre los mismos (SINAC, 2014b).
La conservación de todo el conjunto diversidad biológica que alberga nuestro país, así como el mantenimiento de los servicios ecosistémicos esenciales para el bienestar humano, implica esfuerzos integrados entre la tierra y el mar. No obstante, históricamente en el mundo se han dedicado significativamente mayores esfuerzos a la investigación y conservación de ecosistemas terrestres que de los marinos, tratándolos como si fueran sistemas desvinculados, cuando la realidad es todo lo contrario (SINAC, 2014b).
Las Áreas Silvestres Protegidas (ASP) están destinadas, entre otras razones, a proteger la integridad ecológica de uno o más ecosistemas, de manera que se puedan ofrecer diversas oportunidades de utilización con fines espirituales, científicos, docentes, de recreo, de visita o de preservación (Maestro et al., 2019).
En particular las Áreas Marinas Protegidas (AMP) son cruciales para asegurar los servicios ambientales de los que dependen millones de personas de todo el mundo (Cabral et al., 2019; FAO, 2012), constituyen importantes sitios de desove y de cría para numerosas especies marinas, lo cual influye en la recuperación de poblaciones de valor comercial, seriamente dañadas por la sobrepesca y la contaminación;
además, protegen la estructura física de los hábitats, resguardándolos de los daños causados por las artes de pesca y por otros impactos antropogénicos e incidentales (FAO, 2012).
Los arrecifes rocosos son ambientes marinos muy importantes y comunes presentes en las costas de los continentes, así como en muchas islas. Estos comparten su composición geológica con la línea de costa adyacente originándose
2 ya sea por procesos en los que hubo zonas emergidas o sumergidas. De manera global, los materiales rocosos que los conforman pueden consistir de formaciones sedimentarias, ígneas y metamórficas y se pueden presentar en forma de bloques, empinadas repisas rocosas y pináculos (Horn & Ferry-Graham, 2006).
Por su relieve poco uniforme, los ambientes rocosos e insulares proveen de sustrato estable para fijación, protección, reclutamiento y alimento para una gran cantidad de organismos y especies (Booth & Brosnan, 1995; Jones, 1988; NOOA, 2016). Estos procesos ecológicos no se deben solo al sustrato, sino a una combinación de factores ambientales como la profundidad, flujo de corrientes, distribución de factores físicos, nutrientes y temperatura (Witman & Dayton, 2001)
Las características de los arrecifes rocosos tienen gran impacto sobre la ecología del sitio, el cual puede verse afectado en diferentes formas: 1) la dureza de la matriz arrecifal, pues en sustratos suaves como los sedimentarios, algunos organismos pueden taladrar y erosionar mejor el suelo, contrario a lo que sucede con los sustratos duros como los ígneos y metamórficos. 2) El relieve del fondo, ya que, dependiendo de la inclinación y las oquedades o grietas en los sedimentos presentes en el arrecife, se permitirá que las cavidades sean usadas por peces o por sus presas (Witman & Dayton, 2001).
Por su parte, los arrecifes coralinos son los ecosistemas marinos que presentan la mayor biodiversidad del planeta, ya que alberga cerca del 25% de las especies marinas que se conocen (Ahmed et al., 2005). Sus principales constructores son los corales, los cuales contribuyen con la acumulación de carbonato de calcio y dan estructura al ecosistema (Bellwood et al., 2004).
Los arrecifes tanto rocosos como coralinos son fuente importante de ingresos económicos para muchos países debido a la gran cantidad de turistas que atraen, además constituyen una barrera que protege a las zonas costeras de los efectos de huracanes y tormentas, y sirven de refugio para muchas especies de importancia comercial, ya sea toda o parte de su ciclo de vida, por lo que son claves para el sector pesquero (Ahmed et al., 2005; NOOA, 2016; van Oppen & Gates, 2006).
3 Dado que Costa Rica se encuentra en una zona tropical, y está rodeada por dos grandes masas de agua (Pacífico y Caribe), tiene la virtud de poseer una costa sumamente rica, donde se pueden encontrar una gran variedad de ecosistemas arrecifales. Muchos de estos ecosistemas ya se encuentran protegidos bajo alguna categoría de manejo; sin embargo, esta protección no asegura su permanencia debido a que están expuestos a una serie de eventos ajenos y propios a las áreas silvestres protegidas que desfavorecen su desarrollo. Por lo tanto, tener indicadores medibles, eficientes y confiables, permite analizar las acciones de manejo, identificar fuentes de presión y mitigar daños, todo con el fin de poder conservar estos ambientes (SINAC, 2016).
La integridad ecológica se define como la capacidad de un sistema ecológico de soportar y mantener una comunidad de organismos, cuya composición de especies, diversidad y organización funcional son comparables con los hábitats naturales dentro de una región particular (Dunn et al., 2017). El monitoreo de las áreas protegidas y corredores biológicos a escala nacional es una necesidad para un manejo efectivo de sistemas ecológicos complejos, cambiantes y poco conocidos;
además, es un requisito para el cumplimiento con las obligaciones de la Convención de Diversidad Biológica (Finegan et al., 2008).
El Programa Nacional de Monitoreo Ecológico (PRONAMEC) es una propuesta metodológica para el seguimiento y evaluación del estado o tendencias de la biodiversidad a nivel nacional, en forma interinstitucional, rigurosa y práctica. La medición de la integridad ecológica en cada Área Silvestre Protegida promueve la recuperación o mantenimiento de los elementos focales predeterminados en el PRONAMEC, permite la evaluación de las amenazas, redefinición de metas de conservación, diseño de estrategias de manejo y/o restauración, todo dentro de los principios del manejo adaptativo (SINAC, 2016).
La Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco (por su abreviatura de ahora en adelante RCB), se localiza en el extremo sur de la Península de Nicoya, Costa Rica;
fue instaurada por Decreto ejecutivo N° 10 del 21 de octubre de 1963 como la primer
4 ASP bajo la categoría manejo de Reserva Natural Absoluta, y como la primer ASP establecida en una región costera del país, ya que para el año 1955 ya se habían creado los Parques Nacionales Volcán Poas y Volcán Irazú; su área marina se crea hasta el año 1982, por medio del decreto ejecutivo N° 13632-A del 3 de mayo, al incluir dentro de sus límites la isla Cabo Blanco y una porción marina de un kilómetro de ancho alrededor de esta isla y del límite costero de la reserva (ACT et al., 2009).
De las dos Reservas Naturales Absolutas (RNA) que existen en Costa Rica, (la otra es la RNA Nicolas Wessberg ubicada en Montezuma y creada en 1994), la RCB es la única que comprende dentro de sus límites el componente marino, y de todas las ASP del país es la única en donde no se permite ningún tipo de aprovechamiento turístico, recreativo, o extracción de recursos dentro su área marina, limitando los usos a la investigación científica, la educación y al paso inocente de las embarcaciones sin que estas puedan detenerse (ACT et al., 2009).
Estas medidas restrictivas buscan mantener la integridad ecológica de los ecosistemas presentes en el sitio, por lo que se vuelve particularmente interesante para el desarrollo de investigaciones que evalúen el estado de conservación de sus ecosistemas, lo anterior debido a que los esfuerzos de investigación marina que se han realizado en el sitio son muy específicos y no incluyen el componente ecosistémico.
Antecedentes
Los arrecifes rocosos y coralinos presentan hábitats muy similares, en cuanto a diversidad y nichos (Phillips & Perez-cruet, 1984; Ramírez-Ortiz et al., 2017), para evaluar el estado de salud de estos ecosistemas se utilizan protocolos que abarcan los organismos o grupos de organismos claves más representativos como lo son corales, algas, macroinvertebrados y peces (SINAC, 2016). La aplicación de estos protocolos, se lleva a cabo mediante programas de monitoreo ecológico, que son la principal herramienta a nivel mundial para evaluar el estado de salud, la dinámica, y la eficacia en las acciones de conservación de los arrecifes (Cuadros et al., 2020;
Flower et al., 2017; Marshall et al., 2019; Perera-Valderrama et al., 2020; SINAC,
5 2016; Strain et al., 2019), al aplicar los monitoreos, se genera información importante que permite mejorar el conocimiento, la administración, el manejo y la toma de decisiones relacionados a la gestión de estos ecosistemas (SINAC, 2016).
El protocolo PRONAMEC elaborado por SINAC para el monitoreo del estado de conservación de los arrecifes coralinos (SINAC, 2016), es el único protocolo subacuático nacionalizado en el país y se está implementando solo en algunas áreas marinas protegidas de Costa Rica como en el Parque Nacional Isla del Coco y la Reserva Biológica Isla del Caño; los cuales poseen arrecifes coralinos. Los resultados de las investigaciones obtenidas del PRONAMEC en los Parques Nacionales mencionados no han sido publicados, sin embargo, se podrían esperar información relevante como la obtenida por diferentes investigadores, en donde han aplicado, en parte, metodologías similares a las propuestas por (SINAC, 2016) en grupos biológicos específicos o en la comunidad en general. Por ejemplo:
Se puede caracterizar la diversidad de peces e invertebrados de diferentes regiones dentro de una zona geográfica en específico, como la investigación realizada por Ramírez-Ortiz et al (2017), en donde pudieron determinar mediante censos visuales en 18 áreas de cuatro provincias biogeográficas dentro del Pacífico Oriental Tropical, que las provincias de Cortés y las Islas oceánicas presentan los valores más altos en cuanto a riqueza de especies y biomasa en comparación con las provincias Mexicana y Panámica, sugiriendo que estos resultados, en las primeras dos provincias, podrían estar asociados a corrientes frías del norte y a una menor presión de pesca en áreas protegidas.
También se puede obtener la dominancia de grupos específicos como macroinvertebrados sésiles en diferentes áreas de interés, como la obtenida por Ulate (2016) en los arrecifes rocosos del Golfo de California, donde después de muestrear 80 arrecifes rocosos a lo largo de la costa este de Baja California logró determinar un patrón latitudinal en la estructura y composición de especies de las comunidades de macroinvertebrados epibénicos, además de la distribución de
6 estas comunidades de macroinvertebrados según cambios ambientales ligados a la latitud.
O bien los cambios estacionales en la diversidad de peces en regiones particulares, similares a los resultados obtenidos por Barjau-González et al (2016) en 8 arrecifes rocosos en Bahía La Paz, en el Golfo de California, los investigadores pudieron demostrar, mediante análisis de diversidad alfa, beta y gama, que la diversidad de especies de peces varía entre los meses y que el grado de actividad humana en cada sitio puede estar afectando dicha diversidad.
También, con los datos que se obtienen de los monitoreos, cuando se trabajan con la comunidad de vertebrados y macroinvertebrados en conjunto, es posible obtener índices de salud de los ecosistemas, como el propuesto por Aburto-Oropeza et al (2015) quienes proponen un índice para evaluar el estado de salud de los arrecifes rocosos mediante el monitoreo de peces, macroinvertebrados y geomorfología como indicadores, la aplicación de este índice en el Golfo de California dio como principales resultados que la biomasa de organismos piscívoros y carnívoros se asocia positivamente con la salud de los arrecifes; mientras que la abundancia relativa de planctivoros, estrellas de mar y erizos de mar, se correlaciona negativamente con la salud de los arrecifes degradados. Encontraron una mayor biomasa total de peces en los arrecifes con geomorfología compleja en comparación con los arrecifes con geomorfología simple. Estos autores señalan que el índice propuesto proporciona una visión sobre las ganancias potenciales en la biomasa total de peces que pueden resultar de la conservación y protección de arrecifes con geomorfología más compleja.
De la misma manera, en Costa Rica, se han desarrollado investigaciones recientes que han arrojado datos interesantes de los ecosistemas arrecifales, por ejemplo Cordero-Umaña & Santidrián-Tomillo (2020), compararon, mediante censos visuales, el estado de conservación de un arrecife rocosos y un fondo arenoso, en el pacífico norte de Costa Rica, y lograron determinar que la riqueza de especies de peces y macroinvertebrados es superior a los arrecifes rocosos en
7 comparación con los fondos arenosos, pero que la biomasa es mayor en fondos arenosos, estos últimos dominados por piscívoros y planctívoros, mientras que en los arrecifes rocosos fue de piscívoros y carnívoros.
Se puede también, evaluar los efectos de fenómenos naturales o la acción antropogénica en un ecosistema arrecifal, como es el caso de la investigación realizada por Arias-Godínez et al (2019), estos investigadores compararon los ensambles de peces en un arrecife coralino en Bahía Culebra, en el pacífico norte de Costa Rica, en dos periodos 1994-1996 y 2014-2016 logrando determinar que para el último periodo de tiempo, el arrecife había sufrido una importante pérdida de estructura y complejidad, reduciendo la cobertura de coral y el número de especies de peces particularmente depredadores, en contra parte había un aumento en el número de especies de peces herbívoras y la dominancia de macroalgas; asociando estos resultados a la degradación del ecosistema por influencia antropogénica pudiendo llevar el arrecife a un punto sin retorno.
Además, es posible evaluar los efectos de las medidas de protección en los ecosistemas marinos, como los resultados obtenidos por Beita-Jiménez et al (2019), quienes después de monitorear las poblaciones de peces en 30 sitios diferentes en el pacífico norte de Costa Rica, lograron determinar que en general dentro de las áreas marinas protegidas de la región, incluyendo a la RNA Cabo Blanco, la protección absoluta tiene efectos positivo sobre la biomasa y la estructura comunitaria de peces, así como en la abundancia de especies de uso comercial, comparada con sitios no protegidos.
Por su parte, si bien dentro de la Reserva Cabo Blanco nunca se ha realizado un monitoreo subacuático, de las investigaciones más recientes en esta área marina protegida, se logró determinar que es un sitio importante para la protección y alimentación de especies en peligro de extinción como la tortuga carey (Barrios- Garrido et al., 2018; Carrión-Cortez et al., 2013) y cetáceos (BIOMARCC-SINAC- GIZ, 2013). Que en sus playas rocosas se encuentra la mayor abundancia de invertebrados del pacífico norte, por encima inclusive de sitios de mayor tamaño
8 como la bahía Santa Elena (BIOMARCC-SINAC-GIZ, 2013), además de ser una de las área protegida del pacífico en donde se han reportado poblaciones sanas del cambute rey (Lobatus galeatus) (Alvarado et al., 2018).
De la información disponible también se señala que en su área marina no hay formaciones coralinas amplias, ya que solo existen algunas colonias aisladas de Porites panamensis, Pavona gigantea y Pavona clavus, en contra parte, es uno de los sitios en el pacífico norte de Costa Rica con la mayor abundancia de octocorales principalmente del género Leptogorgia. alba, Pacifigorgia rubicunda, P. irene, Leptogorgia pumila, Carijoa riisei y Heterogorgia verrucosa (Alvarado et al., 2018;
BIOMARCC-SINAC-GIZ, 2013; Breedy & Cortés, 2014).
A pesar de lo anterior, existe un vacío importante respecto a la riqueza y caracterización de las especies marinas que habitan en esta área protegida, así como el estado de conservación del ecosistema, por lo que esta investigación es de suma importancia para mejorar el conocimiento relacionado a esta área protegida, así como a otros sitios cercanos.
Justificación
Con la oficialización en el año 2016 de los protocolos de monitoreo marino del SINAC, en diversos ecosistemas como playas arenosas, playas rocosas y arrecifes coralinos siendo este último, el único enfocado a los recursos subacuáticos. Se impartieron las capacitaciones correspondientes a los funcionarios para implementarlas en las áreas de conservación con componente marino, por lo que están en la obligación de iniciar con dichos monitoreos, para el Área de Conservación Tempisque (ACT), las áreas silvestres protegidas (ASP) seleccionadas para su implementación fueron el Parque Nacional Marino Las Baulas, el Refugio Nacional de Vida Silvestre Ostional y la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco (RCB). Sin embargo, ninguna de estas áreas poseen arrecifes coralinos (Cortés & Jimenez, 2003) excluyendo dentro del sistema de monitoreo ecológico del SINAC el PRONAMEC de arrecifes rocosos.
9 Para el caso de la RCB, ningún protocolo se ha llevado a cabo, a pesar de que ya se cuenta con estos documentos y sus respectivos Planes de implementación tanto para Playas Rocosas como de Arrecifes Coralinos, siendo este último el que se pretende aplicar para efectos de esta investigación, pero con modificaciones para usarse en arrecifes rocosos. Estos protocolos están diseñados para ejecutarse a largo plazo por lo que la intensidad de muestreos es baja si se compara con otras metodologías para estudios similares de plazos cortos.
Otro aspecto a considerar es que este último protocolo está diseñado para arrecifes coralinos, y como se señaló anteriormente en la RCB la dominancia de arrecifes corresponde a rocoso, sin embargo, los indicadores propuestos en esta metodología son aplicables en los arrecifes de la RCB.
Por lo tanto, la ejecución del protocolo de monitoreo marino del SINAC en este sitio protegido, es de gran importancia en el ámbito de la ciencia, ya que desde el año 1985 que se crea el área marina de la RCB, no ha habido una investigación dirigida a conocer la integridad ecológica de los arrecifes de la Reserva, esto genera un vacío respecto a la información que se necesita para toma de decisiones y/o para valorar qué tan efectivos son los esfuerzos de conservación por parte de la autoridad administrativa. Además, permite dar a conocer que tan exitosa es la Reserva en alcanzar los objetivos por la que fue creada, si los ecosistemas que resguarda se mantienen saludables o si de lo contrario muestra un deterioro en el tiempo (Ahmadia et al., 2015).
Además, en el ámbito social, esta investigación permite determinar el valor de la Reserva Cabo Blanco en la economía local, principalmente en lo que a las actividades de pesca se refiere, ya que un ecosistema saludable protegido es fundamental para dar soporte en el abastecimiento de peces y otros invertebrados de uso comercial o turístico que se aprovechan fuera de sus límites (Addison et al., 2015).
Para efectos administrativos de la RCB, la información generada a través de este estudio se pretende sea la base para poder implementar un protocolo a largo plazo,
10 ajustado al ecosistema marino existente, generando oportunidades para que estudiantes de las instituciones académicas puedan realizar sus prácticas y trabajos de investigación y así contribuir en el manejo y gestión del área protegida, principalmente en lo que al estado de los ecosistemas se refiere.
Finalmente, se intenta disminuir los vacíos de información en la zona de estudio considerando que Alvarado et al (2006) señala que todavía quedan muchas zonas del país con un alto potencial para investigación y protección como los son las áreas de Conservación Tempisque y Pacífico Central las cuales han recibido muy poca atención en comparación otras áreas de conservación; y que hay parques o zonas protegidas que requieren una pronta evaluación del estatus de sus arrecifes como el caso de la Reserva Nacional Absoluta de Cabo Blanco.
El problema
Creada la RCB en el año 1963 como la primer RNA en el país, así mismo su área marina se establece hasta el año 1982, también fue la primera Reserva Marina del país, la cual derivó en la prohibición total de la extracción de los recursos marinos dentro de sus límites, afectando la pesca comercial y artesanal de las comunidades vecinas Malpaís y Cabuya, ya que prohíbe por completo cualquier tipo de pesca dentro de sus límites. Como una medida de compensación por la restricción de pesca dentro de sus límites, en ese mismo año (1982) se autoriza el ingreso de turismo a la reserva en su parte continental, ya que hasta ese momento no se autorizaba el ingreso de turismo al sector terrestre, tratando de que la comunidad de Cabuya principalmente pudiera beneficiarse de esta actividad, sin embargo, se mantiene la restricción del ingreso de turismo al área marina (ACT et al., 2009).
A partir de ese momento hasta el año 1997, se logra generar un impacto positivo en lo que respecta al control y protección marino, al contar con el personal, presupuesto y equipo básico adecuado. Sin embargo, la transformación del Servicio de Parques Nacionales al Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) en el año 1996, provocó el traslado de funcionarios hacia oficinas subregionales y con esto un vacío casi total en el control marino del área protegida.
11 A partir del 2000 hasta el 2005 se retoman nuevamente las acciones de control y protección marino, sin embargo, nuevamente la salida de funcionarios a finales de ese periodo de tiempo, con conocimientos y aptitudes para el control marino y el deterioro del equipo por falta de presupuesto, vino en detrimento de las capacidades de la administración del área protegida en poder dar un control adecuado de las actividades ilícitas. Debido a esto, el área marina de la Reserva queda nuevamente sin la protección adecuada y comienza a darse la presencia de pescadores de las comunidades del norte de Guanacaste, del cantón central de Puntarenas y además de los pescadores de las comunidades vecinas entre artesanales y de pesca turística. Con lo anterior, la presión sobre el recurso pesquero se incrementa y por lo tanto una afectación sobre los ecosistemas marinos; en los últimos años (2019- 2021) el ACT ha realizado un esfuerzo por mejorar la protección en ese sector, al designar nuevos funcionarios y equipo marino básico, además de la coordinación con otras instituciones como el Servicio Nacional de Guardacostas, con lo que se incrementa la presencia policial en el sitio tratando de reducir las actividades ilícitas dentro del área protegida (L. Anderson, comunicación personal, 17 de abril 2021).
Es por lo anterior que surge la siguiente interrogante ¿Cuál es el estado de conservación y la integridad ecológica de los arrecifes de la RCB?
Objetivos
General
Evaluar el estado de conservación de las comunidades ecológicas de los arrecifes rocosos de la RCB para el establecimiento de acciones de manejo que permitan mejorar la protección del ecosistema.
Específicos
• Determinar los parámetros poblacionales de las comunidades de los macroinvertebrados y vertebrados presentes en el epibentos en los arrecifes
12 rocosos de la RCB según la diversidad, abundancia, cobertura, densidad y biomasa.
• Analizar la estructura comunitaria de los arrecifes rocosos de la RCB, según su distribución espacial y estadística, niveles tróficos presentes y composición de especies, dentro y fuera de la RCB.
• Estimar un índice de salud ecológico para los arrecifes rocosos de la RCB, como insumo para el manejo del área silvestre protegida.
13 MARCO TEÓRICO
Costa Rica y su ambiente marino:
Costa Rica es parte del puente terrestre que separa el Océano Pacífico Oriental del Mar Caribe, y conecta América del Norte con América del Sur. El origen del Istmo Centroamericano data de 200 millones de años; con el surgimiento de pequeñas islas volcánicas que se fueron uniendo en grandes masas hasta separar por completo los océanos pacífico y atlántico hace aproximadamente 3 millones de años. La aparición del istmo dividió las poblaciones marinas, resultando en especiación y extinciones, pero también facilitó la evolución de especies trans- ístmicas hermanas (Cortés & Wehrtmann, 2009; Galván-Quesada et al., 2016).
El Istmo Centroamericano ha funcionado por cientos de miles de años como una barrera natural que separó las poblaciones de organismos marinos a lo largo de la costa pacífica y atlántica (Galván-Quesada et al., 2016). Esta característica, junto a la geomorfología de cada costa, ha favorecido el que Costa Rica no solo presenta una gran diversidad de ambientes y ecosistemas marinos sino el que existan diferencias importantes entre ambas costas. Así, por ejemplo, los arrecifes coralinos de las costas Pacífica y Caribe no tienen ninguna especie en común (Quesada, 2006).
Costa Rica está ubicada entre Nicaragua y Panamá, cubriendo una superficie total de 51.100 km²; pero el área marina, incluyendo Mares Territoriales y Zonas Económicas Exclusivas, es más de diez veces mayor, 589.683 km². La longitud de la costa del Pacífico es de 1.254 km, mientras que la costa caribeña de Costa Rica es considerablemente más corta (212 km). Los ambientes marinos para la costa caribeña comprenden playas arenosas, áreas rocosas intermareales, islas costeras, manglares, pastos marinos y arrecifes de coral; por su parte en la costa pacífica se pueden encontrar playas arenosas, fangosas y rocosas; manglares, pastos marinos, arrecifes de coral, un fiordo tropical (Golfo Dulce), islas costeras y una isla oceánica (Wehrtmann et al., 2009). La costa del Pacífico de Costa Rica forma parte de la
14 provincia zoogeográfica Panámica, mientras que la costa caribeña pertenece a la provincia zoogeográfica del Caribe (Cortés & Wehrtmann, 2009).
Biodiversidad marina de Costa Rica
Por su ubicación geográfica, la costa pacífica de Costa Rica es parte del Pacífico Oriental Tropical (PTO); esta región marina, según Robertson & Allen (2015) tiene una fauna costera relativamente pobre, comparada con otras áreas tropicales, como el Mar Caribe y el Indo-Pacífico Occidental. Los mismos autores, señalan que las razones para este empobrecimiento son complejas, las principales son: el tamaño físico de la región, aunque la costa continental es extensa; existen pocas islas oceánicas; la disminución de la temperatura superficial del agua durante el invierno del hemisferio norte, posiblemente producto de la mezcla vertical del agua o bombeo de Ekman, por el efecto del aumento de los vientos durante los meses de setiembre a marzo cerca de la costa centroamericana (Alfaro & Cortés, 2012; Fiedler & Lavín, 2017). También hay muy pocas especies de corales formadores de arrecifes, por lo que no existen los numerosos microhábitats propios de un arrecife de coral totalmente desarrollado; y el aislamiento de la región, con reclutamiento mínimo de fauna de la vecina región del Pacífico Central Occidental (Robertson & Allen, 2015).
Los mismos autores señalan que la ictiofauna del POT a niveles tanto genérico como específico, es relativamente menor comparada con sus vecinos del Indo- Pacífico Occidental y del Atlántico; el gran número de especies endémicas y las comunidades de peces que presenta le dan una identidad especial. Muchas familias de peces de arrecife que están bien representadas en otros mares, particularmente en el Indo-Pacífico Occidental, tienen pocas especies en esta región. Sin embargo, por lo menos una familia, la Sciaenidae, tiene la tendencia opuesta, y presenta una tremenda radiación en el Pacífico Oriental. La región también tiene una gran representación autóctona entre las familias Blenniidae arrecifales, Labrisornidae y Chaenopsidae; ya que ninguna de ellas existe en la vasta región del Indo-Pacífico Occidental.
15 A pesar de lo anterior, Wehrtmann et al (2009) señalan que la biodiversidad marina de Costa Rica comprende un total de 6778 especies, representando cerca del 3,5% de todas las especies marinas reportadas para el mundo. De estas especies 4745 están reportadas para el Pacífico y 2321 para el Caribe. Un total de 288 especies han sido encontradas en ambas costas del país. Costa Rica alberga un total de 85 especies hasta ahora encontradas exclusivamente en sus aguas.
Arthropoda es el phylum con el mayor número de especies endémicas (37 spp.).
Los grupos más ricos en especies son Mollusca (2.170 spp.), Chordata (1.605 spp.) y Arthropoda (1.066 spp.), seguido de algas bénticas (420 spp.), Annelida (318 spp.), Cnidaria (290 spp.), Fitoplancton (268 spp.) y Echinodermata (229 spp.). En cuanto al endemismo, la Isla del Coco desempeña un papel destacado con el 41,2%
de las especies registradas.
Sobre los sistemas arrecifales de CR y la RCB
Administrativamente, el Pacífico Norte de Costa Rica se encuentra dividido en dos áreas de conservación: el Área de Conservación Tempisque (ACT) cuyos límites marinos van desde la desembocadura del río Tempisque hasta playa Grande; y el Área de Conservación Guanacaste (ACG) cuyos límites marinos van desde Playa Grande hasta la frontera con Nicaragua (los mapas oficiales se pueden encontrar en: http://www.sinac.go.cr) (figura 1). Las áreas de conservación son unidades territoriales, regidas bajo una misma estrategia de desarrollo y administración, en donde interactúan tanto actividades privadas como estatales, para el manejo y conservación de los recursos naturales, orientados a la búsqueda del desarrollo sostenible en conjunto con la sociedad civil (SINAC, 2010).
En estas áreas de conservación, que conforman el Pacífico Norte del país, las comunidades coralinas, los arrecifes de coral, las colonias solitarias de coral y los arrecifes rocosos se pueden encontrar a lo largo de sus costas. La mayoría de los arrecifes de coral son relativamente pequeños, aislados y constituidos por unas pocas especies de corales que crean arrecifes, lo cual es característico de estos ecosistemas dentro del PTO (Cortés & Wehrtmann, 2009).
16
Figura 1: Ubicación de las Áreas de Conservación Guanacaste y Tempisque
La región está influenciada por la entrada de los vientos alisios durante los meses de diciembre a abril (Amador et al., 2006; Lizano, 2016; Lizano R. & Alfaro M., 2014), esto hace que los corales estén expuestos a procesos de enfriamiento de las aguas superficiales producto de la acción de los vientos provenientes del Caribe, lo que provoca mayor disponibilidad de nutrientes arrastrados desde el fondo marino (Alfaro et al., 2015; Alfaro & Cortés, 2012; J. Alvarado et al., 2006).
En el ACG existen las más extensas y desarrolladas formaciones coralinas que se encuentran en bahías protegidas, creciendo sobre fondos de arena y rocas relativamente someros y de suave inclinación, conformadas principalmente por varias especies del género Pocillopora. También hay importantes formaciones coralinas en la cima y paredes de algunas montañas submarinas, y alrededor de algunas islas, islotes y puntas presentes en el área, creciendo sobre los taludes rocosos que se proyectan como continuación de la orografía costera. Las colonias de coral se encuentran dispersas en las zonas más someras de estos litorales, los
17 mayores valores de cobertura coralina se registran en la franja más profunda del sustrato rocoso que limita con el plano arenoso. En esta región sobresalen las formaciones coralinas de Santa Elena por su desarrollo y buen estado de conservación (BIOMARCC-SINAC-GIZ, 2013).
Para el caso del ACT, las formaciones coralinas se caracterizan en su mayoría por presentar un reducido desarrollo estructural y un menor desarrollo y extensión, en comparación con aquellas descritas para el ACG y otras regiones del Pacifico costarricense. Esta diferencia puede obedecer a varios factores, pero uno importante a considerar es que en esta Área de Conservación la línea de costa es mucho menos accidentada y más escarpada, y por lo tanto limitada en lugares protegidos y amplios donde los corales puedan tener la potencialidad de mayores desarrollos (BIOMARCC-SINAC-GIZ, 2013).
Por su parte, el área marino costera de la RCB se caracteriza por su poca pendiente y con gran cantidad de arrecifes rocosos y en muy reducida proporción arrecifes coralinos, los cuales ayudados por el efecto de las mareas son hábitats ideales para albergar una diversidad importante de especies de infra, supra litoral y litorales bajo, medio y alto (ACT et al., 2009).
Un arrecife rocosos, se caracterizan por ser un sustrato rocoso natural, donde la luz penetra y las macroalgas y muchos invertebrados sésiles (ej: esponjas, cnidarios, poliquetos, almejas) son capaces de adherirse y crecer; este sustrato posee irregularidades en su conformación rocosa, las cuales provee cavidades y cuevas que son un refugio usado por una alta variedad de peces e invertebrados móviles (ej: cangrejos, pulpos, estrellas de mar, pepinos de mar, erizos de mar), estas características los hace ser sistemas altamente productivos (Thomson et al., 2000). Estructuralmente, la comunidad de un arrecife rocoso en una zona tropical es probablemente tan complejo como una comunidad coralina, por lo cual se debe tener el mismo esfuerzo de protección (NOOA, 2016; Thomson et al., 2000).
18 Peces y macroinvertebrados como indicadores de la salud de los arrecifes
Los ensambles de peces que habitan los arrecifes, se encuentran ligados fuertemente a un sustrato que les brinda protección y alimento (Darling et al., 2017), cada especie muestra preferencias por hábitats muy específicos, determinadas por una combinación de factores (Robertson & Allen, 2015). Las diferencias en la estructura física de un arrecife de corales blandos respecto a los arrecifes pétreos, así como las defensas químicas de los octocorales, hacen que la ocupación del espacio por los peces sea igualmente distinta, con importantes variaciones respecto a la composición comunitaria de la ictiofauna entre ambos sistemas (Fariña et al., 2008; Ruiz-Velásquez et al., 2017).
Los peces juegan un papel muy importante en los arrecifes, ya que poseen una gran diversidad de funciones. Estos pueden ser depredadores, herbívoros, omnívoros, carroñeros, y por lo tanto llegan a controlar las poblaciones de muchas otras especies, permitiendo que el ecosistema esté balanceado. La densidad de peces, la predominancia de ciertos grupos o la baja cantidad de especies o individuos es un indicativo de la diversidad y estado de salud del arrecife, pero además pueden utilizarse como indicadores de fuentes de presión o sobrepesca en el sistema (SINAC, 2016).
Por su parte, los macroinvertebrados representan una gran proporción de la riqueza de especies en los arrecifes (Chan & Connolly, 2013), se definen como animales con tamaño mayor a 2,5 cm, y es un grupo muy diverso que incluye gasterópodos grandes, pulpos, nudibranquios, crinoideos, pepinos de mar, estrellas de mar, erizos de mar, langostas y cangrejos grandes (SINAC, 2016). Dado que la mayoría de estos organismos son relativamente pequeños y vulnerables a la depredación, la teoría ecológica predice que la pérdida de estructura de hábitat y refugios tiene consecuencia en la abundancia y diversidad de sus comunidades (MacArthur & MacArthur, 1961).
Los cambios en la densidad de estos organismos son indicativos del estado y diferentes presiones que afectan el ecosistema y por tanto se puede tomar como
19 alertas para el manejo de un sitio en particular (SINAC, 2016). Macroinvertebrados como los erizos de mar del género Diadema son considerados especies clave por sus funciones ecológicas (Samuel et al., 2017) debido a su efecto significativo en la biomasa, estructura y distribución de algas, así como en la composición de corales y la geomorfología del arrecife ya que son bioerosionadores importantes (Glynn et al., 2020; Robinson et al., 2020). Con respecto a los octocorales, Fabricius &
Alderslade (2001) mencionados por Breedy & Cortés (2014), señalan que en estudios recientes en la Gran Barrera de Australia se ha encontrado que tienen niveles bajos de depredación y no muestran estacionalidad, por lo que han demostrado ser indicadores apropiados de la degradación ambiental ya que la abundancia de especies está determinada por el ambiente físico y la calidad de agua.
Importancia del monitoreo ecológico a nivel comunitario:
Si bien los peces, macroinvertebrados pueden ser evaluados de forma independiente y generar información importante sobre un ecosistema marino en particular, el monitoreo de estos grupos a nivel comunitario permiten una valoración más amplia del estado de salud de los ecosistemas marinos dentro y fuera de áreas protegidas; proporcionando información confiable de la situación de un arrecife según sea la presión de pesca y el grado de protección que tenga; y describir los cambios temporales en la estructura de la comunidad estudiada (Aburto-Oropeza et al., 2015).
En áreas marinas protegidas, estos estudios a nivel comunitario generan una línea base más completa y estándar, de los aspectos clave más relevantes para determinar la condición de un ecosistema para su gestión adecuada, además permite la evaluación según la teoría ecológica del control Top-Down, donde los organismos topes en la cadena trófica, ejerce una disminución de densidad sobre los organismos invertebrados (Jenkinson et al., 2020; Ulate et al., 2018). La ausencia de esta información hace que sea difícil cuantificar el estado de conservación de un área marina protegida y consecuentemente de los servicios que
20 esta brinda. Asimismo, la ausencia de análisis de las tendencias de cambio temporales impide determinar la efectividad de las acciones de manejo y protección que se realizan (Alvarado et al., 2015).
21 MARCO METODOLÓGICO
Descripción y ubicación del área de estudio
La investigación se realizó en el extremo sur del Pacífico Norte (PN) y en los límites del Golfo de Nicoya (GN), específicamente en la isla Cabo Blanco dentro de la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco donde no está permitido ningún tipo de aprovechamiento pesquero ni buceo turístico desde el año 1982 (ACT et al., 2009);
y en dos sitios fuera de esta área protegida, donde está permitido el aprovechamiento pesquero y el buceo turístico, a saber: en la comunidad de Malpaís en el Bajo Tortilla ubicado a 10 km de la isla Cabo Blanco, frente a las costas de la comunidad; y en la Isla Tortuga ubicada en los límites del Golfo de Nicoya, a 35 km de la isla Cabo Blanco (figura 2).
Con respecto a la RCB, esta se encuentra localizada entre las coordenadas geográficas 9º 33’ y 9º 36’ N - 85º 05’ y 85º 09’ W; su tamaño es de 3041,78 ha en total, de las cuales 1356,39 ha son terrestres y 1685, 38 ha son marinas; su gradiente altitudinal va de los 0 msnm a los 370 msnm (Cerro Maven), mientras que la profundidad de su área marina llega hasta los -67m en el extremo sur de su límite;
el ambiente marino de la RCB comprende toda la franja costera de la reserva y 1 km de área marina desde la costa, se caracteriza por ser una costa abierta de colinas con acantilados rocosos y playas pequeñas, corales dispersos y una plataforma muy estrecha. Está bordeada por el Océano Pacífico en su margen occidental y por el Golfo de Nicoya en su margen oriental. Se ubica en la Península de Nicoya, en la Provincia de Puntarenas, Cantón Central Puntarenas, Distrito 12, Cóbano. Las comunidades vecinas son Cabuya y Malpaís (ACT et al., 2009).
La estacionalidad en el ASP es bien marcada durante el año ya que el 95% de las lluvias caen en los periodos de mayo a noviembre registrándose precipitaciones anuales que oscilan entre 2500 y 3200 mm lluvia (ACT-SINAC 2009). La temperatura promedio anual es de 27º C con temperaturas promedio mínimas y máximas de 24º C y 32º C respectivamente. La humedad relativa promedio anual
22 es del 81%, registrándose en época de invierno valores hasta del 86% mientras que en época de verano baja a 69%. El promedio anual de brillo solar es de 6.7h sol/día.
La dirección del viento es noreste y se mantiene constante todo el año mientras que la velocidad promedio anual es de 9 km.h-1 con oscilaciones de +/- 3 km.h-1 (ACT et al., 2009).
El Bajo Tortilla en la comunidad de Malpaís, se localiza a 10 km al noroeste de la RCB, es un arrecife rocoso en donde no hay presencia de arrecifes coralinos desarrollados. En la comunidad de Malpaís se da tanto la pesca artesanal como la deportiva, sin embargo, durante la temporada baja de turismo los pescadores se dedican por completo a la pesca artesanal, este sitio se encuentra desde el año 2017 dentro del Área Marina de Manejo Cabo Blanco (AMMCB); esta es un AMP administrada por el SINAC, cuya categoría de manejo (Área Marina de Manejo) fue creada en el año 2009 mediante el Decreto Ejecutivo N° 35369 para la gestión de ecosistemas marinos y costeros, la cual se define como “un área marina que busca garantizar la protección y mantenimiento de la biodiversidad marina a largo plazo, y que generan un flujo sostenible de productos naturales y servicios ambientales a las comunidades. Esta categoría permite más usos en comparación con el régimen de protección del resto de las categorías de manejo en el país (SINAC, 2017).
Por su parte en la Isla Tortuga se ubica a 35 km al noreste de la RCB, comparte formación geológica con RCB con acantilados y fondos rocosos sin presencia de arrecifes coralinos (Fonseca, 2006). Esta isla se encuentra, desde el año 2014, dentro del Área Marina de Pesca Responsable Paquera-Tambor (AMPRPT) según el Acuerdo 099-2014 de la Junta Directiva del Instituto Costarricense de Pesca y Acuicultura (INCOPESCA) en sus aguas se permite la pesca turística y artesanal con cuerda mano, línea fondo y nasas; así como el buceo y pesca comercial y recreativo durante todo el año. Las Áreas Marinas de Pesca Responsable (AMPR), según el decreto ejecutivo Nº 35502-MAG, se definen como “áreas con características biológicas, pesqueras o socioculturales importantes, las cuales estarán delimitadas por coordenadas geográficas y otros mecanismos que permitan identificar sus límites y en las que se regula la actividad pesquera de modo particular
23 para asegurar el aprovechamiento de los recursos pesqueros a largo plazo y en las que, para su conservación, uso y manejo, el INCOPESCA podrá contar con el apoyo de comunidades costeras y/o de otras instituciones”, estos sitios son administrados por el INCOPESCA por lo que el SINAC no tiene injerencia sobre el manejo (Calvo et al., 2020). es una AMPR que presenta varios conflictos de uso y una fuerte presión turistica y de pesca ilegal (Calvo et al., 2020; SINAC, 2014a).
Sitios de muestreo
Los muestreos se realizaron en la Isla Cabo Blanco dentro de la RCB, en la Isla Tortuga ubicada fuera del área protegida y en el Bajo Tortilla frente a las costas de la comunidad de Malpaís cercano a la RCB, pero fuera de sus límites, este último sitio se tomó como un “sitio sombrilla” (Figura 2; Cuadro 1).
Figura 2: Ubicación de puntos de muestreo en la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, Bajo Tortilla frente a Malpaís y en la Isla Tortuga.
24 Metodología
Se utilizó la metodología propuesta por SINAC (2016), dentro del programa de PRONAMEC; para el monitoreo ecológico de las formaciones coralinas, con ajustes para arrecifes rocosos, y agregando metodologías para la evaluación de las biomasas de peces, la densidad y tamaño de macroinvertebrados, así como el cálculo de cobertura de macroinvertebrados sésiles coloniales. Para el monitoreo se contó con el apoyo de buzos capacitados en las técnicas a seguir conformados por biólogos marinos de la UNA y personal especializado de apoyo del SINAC.
Para efectos de maximizar el espacio dentro de los resultados, cuadros y figuras, se utilizó las siguientes abreviaturas para cada sitio de muestreo:
• RCB: Se refiere a la Reserva Natural Absoluta Cabo Blanco, específicamente en lado este de la Isla Cabo Blanco y en el bajo La Hormiga, es un sitio donde no se permite la pesca ni el buceo recreativo.
• SRCB: Se refiere al Bajo Tortilla, ubicado frente a las costas de la comunidad de Malpaís. Por su distancia con la RCB se consideró un sitio sombrilla o cercano al área silvestre protegida.
• FRCB: Se refiere a la Isla Tortuga, en el sector conocido como El Jardín y en el sector norte de la isla; este lugar se consideró como el sitio fuera del área protegida y sin medidas de protección por parte del SINAC.
Los datos se obtuvieron en el mes junio del año 2018 (RCB, SRCB), octubre del año 2018 (FRCB somero) y marzo del año 2019 (FRCB profundo); realizando dos inmersiones por sitio, una en cada profundidad: somero -5 metros y profundo -20 metros aproximadamente. Cada inmersión contó con tres equipos cada uno compuesto por dos buzos, uno dedicado al monitoreo de vertebrados y otro al de invertebrados, más un buzo de seguridad (Dive master). Se realizaron 6 transectos por sitio, 3 por profundidad, exceptuando el bajo Tortilla en el cual solo se pudo
